活性孔隙弹性两相模型中液滴的振荡运动
软凝聚态物质
2018-11-14 v3 适应与自组织系统
摘要
我们研究了多头绒泡菌（Physarum polycephalum）微原质团所表现出的流驱动变形虫式运动。将一个具有刚性边界的孔隙弹性两相模型推广到自由边界和基底摩擦的情形。细胞骨架被建模为一种活性粘弹性固体，其中渗透着描述细胞质的流体相。化学调节因子、活性力学变形与诱导流动之间的反馈回路产生了振荡和不规则运动，并伴随时空收缩模式。我们通过一维数值模拟覆盖了活性张力和基底摩擦的广泛参数区间，并复现了实验观测到的振荡周期和振幅。与实验一致，该模型预测边界处存在交替的前后外质流，而中心处流动反向。然而，对于所有周期性和不规则运动情形，我们几乎观察不到净运动。一个简单的理论论证表明，在空间无关的基底摩擦下不可能产生定向运动。
引用
@article{arxiv.1803.00337,
title = {Oscillatory motion of a droplet in an active poroelastic two-phase model},
author = {Dirk Alexander Kulawiak and Jakob Löber and Markus Bär and Harald Engel},
journal= {arXiv preprint arXiv:1803.00337},
year = {2018}
}